從兩個各自找了幾十年上百年的超大型礦談嚴謹和堅持

時間：2016年5月11日來源：礦業澳洲

理論和技術是科學探索中的兩大利器，技術主要用來發現新的事實、現象和信息，理論則是將所發現的事實、現象和信息整理成規律，並預測尚未發現的現象。在找礦這一特殊的科學探索中，理論主要是以礦床模式為核心的成礦理論，技術則主要為勘查技術。

人類正是依靠理論和技術這兩大利器，才創造了日益繁榮的科技文明。然而，任何理論都會存在自身的缺陷，都不可能是放之四海而皆準，任何技術都不可能是適應於所有環境和對象的「萬靈藥」，任何理論和技術的應用效果都會受到應用者本身的素質和態度的限制，如果應用不當，就會誤導應用者，直至阻礙科學探索的進程。

正是因為理論和技術的這種誤導作用，才使得一個並不難發現的超大型礦床經過100年的艱難歷程才被發現，這就是澳大利亞的世紀（Century）鉛鋅礦（這也是這個礦床被命名為世紀的原因）。

【世紀鉛鋅礦】世紀鉛鋅礦位於澳大利亞昆士蘭北部的MountIsa成礦區，探明儲量有1380萬噸鉛+鋅，有4250噸銀。是全球第二大露天開採的鋅礦，為OZMinerals公司所擁有（五礦收購OZMinerals最看重的資產就是世紀鉛鋅礦）。

這個礦床與奧林匹克壩礦床不同，它並不是一種全新的類型，埋藏也不深，最淺處只有幾十米，而且礦體產狀平緩，水平投影面積非常大。按理，這個礦床是不難發現的，可就是這麼一個並不難發現的礦床在100年間有無數的探礦者與之擦肩而過。

【多次下馬】世紀鉛鋅礦是1989年CRAE公司發現的，而這個地方最早的找礦勘查工作發生在1887年，其後不斷被放棄，又不斷地被檢起。在CRAE公司進入以前，至少經歷了9次系統的勘查工作，每一次的勘查工作都沒有布置到後來發現的世紀鉛鋅礦礦體之上，這樣不管你做多少工作，也不可能發現這個巨大的礦床，結果每一次都無功而返。而導致這種勘查工作設計失誤的主要原因就是成礦理論的誤導作用。

【經典理論的誤導】因為在世紀鉛鋅礦之前，在MountIsa成礦區已發現了MountIsa超大型鉛鋅礦床和McArthurRiver等超大型的鉛鋅礦床，有關這個地區的鉛鋅成礦理論都是建立在這些礦床的特徵的基礎之上的。按照這個成礦理論，後來發現世紀鉛鋅礦的地方是不利於鉛鋅成礦的，自然也就不會將勘查工作布置在世紀鉛鋅礦之上。這就是將一個建立在有限的經驗基礎之上理論錯誤地推廣應用到一個更廣的環境而導致的失誤。

【徘徊和堅持】CRAE公司於1986年進入該區進行找礦勘查，由於他們放棄了這個地區已建立的成礦模式，而採用一個新的鉛鋅成礦的概念模式，直接將勘查目標圈定於世紀鉛鋅礦之上，便很快發現了Pb、Zn和Ag的土壤地球化學異常。由於這種地球化學異常在這個地區並不少見，加之地表沒有任何礦化顯示（鐵帽等），CRAE公司決策者下不了鑽探的決心，需尋找其他證據支持。

【新技術應用】於是，公司決定委託物探公司進行電磁法和激電法測量，再根據電磁和激電測量結果決定是否值得鑽探。但隨後進行的電磁測量卻沒有發現大的低阻體存在，險些葬送該項目，因為當時一個普遍接受的觀點是：本區的鉛鋅礦體與沉積岩圍岩間存在足夠大的導電率差異，能在地表測到，礦體應表現為低阻體，沒有低阻體就預示著沒有鉛鋅礦體。而實際上後來發現世紀鉛鋅礦的礦石導電性很差，與圍岩間的導電性相差並不大，地表電磁測量難以分辨出它們之間的差異。

有趣的是，本來已簽合同要進行的激電測量因洪水而推遲，後又因電磁測量未見低阻體而被取消。實際上，後來發現礦體是很好的極化體，如果進行激電測量的話能夠發現很高的極化率異常。這樣，所開展的地球物理測量工作更增加否定其礦體存在的證據，決策者產生了放棄該項目的想法，本來是為增加礦體預測信息的電磁測量技術誤導了決策者，險些葬送了一個超大礦床的發現。

【堅持的結果】只因地質人員反覆堅持，才使得項目繼續維持。1989年，地質人員在其西南約8km的Watsons的古採空區上發現了類似的地球化學異常，並且在其延伸方向用淺鑽打到了隱伏鉛鋅礦體，這才決定在地球化異常上打鑽，第一個鑽孔便打到了27米厚含鋅到6.3%的礦體，其後鑽探工作全面鋪開，很快就確定了礦床的規模。

【奧林匹克壩】奧林匹克壩礦床現為全球最大的礦業公司必和必拓(BHPBilliton)所有，已探明的儲量有5790萬噸銅、170萬噸氧化鈾和2100噸金，為全球第四大銅礦、第一大鈾礦和第四大金礦，總規模無疑是全球最大的礦床。

【二十年的反覆】在澳大利亞，乃至全世界範圍至今還沒發現第二個可以與奧林匹克壩相媲美的礦床。1957年WMC公司啟動了尋找元古代變質岩中的大型銅礦床的找礦勘查項目，1975年才在奧林匹克壩附近完成了第一個見礦鑽孔RD1，1976年才完成第一個打到主礦體的鑽孔RD10，前後經歷了20年，項目工作區域遍及了大半個澳大利亞，期間多次面臨下馬的局面，只因地質人員的力爭才將項目堅持了下來。

【資金壓力】更加艱難是的，項目拖的時間越長，投資決策者所面臨的風險和壓力就越大，到RD1鑽孔施工前，整個項目的投資已達2700萬澳元以上，找礦投資如果沒有找到礦，其投資的收益就是零。當投資已超過2000萬澳元，時間已拖了近20年，還未見到希望的成果時，投資決策者所面臨的壓力和風險是常人難以想像的。

當然，這種漫長而艱難的過程是非常值得的，所增加的財富足以使澳大利亞的人均富裕程度在全世界的排名前進1位。

【幼嫩的理論先導】在這巨大的科技創新成就中，發揮關鍵作是兩位博士研究生所完成的學位論文。一位是澳大利亞國立大學（AustraliaNationalUniversity）的博士研究生——DouglasHaynes，他受WMC公司資助1972完成了博士學位論文，他在論文中創立了「元古代玄武氧化可以形成大型銅礦體」的概念模式。另一位博士研究生則是阿德萊德大學（UniversityofAdelaide）的TimO』Driscoll，他受包括WMC在內的數家礦業公司資助於1968年完成了博士學位論文，在論文中他總結了大型構造對大型礦床的控制規律，創立了「線型構造交叉控礦」的概念模式。他們兩人所創立的模式成為了WMC選擇勘查目標的主要理論工具，也是後來將勘查目標區鎖定在奧林匹克壩的主要依據。

【失敗距成功只有一步之遙】在奧林匹克壩礦床的勘查過程中曾有幾次差點因這麼一小步而使整個項目淪為巨大的失敗。當RD1鑽孔在蓋層之下打到了礦體時，現場地質人員並沒有發現，岩心被描述成「粗粒的赤鐵礦的杏仁狀基性火山岩」，因為整個勘查戰略是基於玄武岩氧化成銅模式的，勘查人員頭腦中有很深的玄武岩氧化成銅的思想，強烈地希望發現氧化玄武岩，結果當看到貌似玄武岩的岩石時，就被理所當然地描述成玄武岩。

【精幹的人員和嚴密的規範】只是由於WMC有嚴格的技術規範，需要驗證所發現的「玄武岩」是不是真的發生了銅的虧損，才對岩心進行測試分析，結果發現是38m長的含Cu達1%以上的岩心，岩石是由石英、絹雲母、赤鐵礦、長石和輝銅礦組成，決非基性火山岩。

如果不是WMC的嚴格的技術規範，就很可能因為現場地質人員的先入為主的失誤而錯失OlympicDam礦床的發現。RD1鑽孔的發現無疑大大增加WMC公司找到大型銅礦床的信心，

【技術人員的作用】但隨後施工的8個鑽孔又毫不留情地打擊了他們的信心，都未打到有經濟價值的礦體，其中5個孔還未見任何礦化，而此時在奧林匹克壩的勘查投資已花費300萬澳元，使整個項目的投資已達到3000萬澳元以上，項目是否繼續又成決策者需面對的難題，只因地質技術人員認識到已發現的大規模角礫岩化和蝕變作用的成礦意義才說服決策者使項目得以繼續，終於在第10個鑽孔RD10打到了厚度達170米、平均含銅品位達2.1%的主礦體，實現了WMC公司的「元古代變質岩中找銅」項目的巨大成功，投資獲得了超額的回報。

【多次徘徊，沒有出錯】如果當初現場技術人員在描述RD1岩心時的錯誤沒能及時被更正，如果在RD9之後不再施工RD10，WMC公司很可能就會與這個世界上最大的礦床失之交臂，「元古代變質岩找銅」項目就會成為一個巨大失敗。

【成功經驗】WMC公司之所以能在關鍵時刻邁過這一小步而最終取得巨大的成功，其原因有四個方面：一是它具有長遠的規劃，能將一個項目堅持20年；二是它具有嚴格的技術規範，能極時糾正技術人員的個人失誤；三是它擁有一批十分優秀的技術專家，而且不是論資排輩的技術專家；四是它具有完善的科學決策機制，決策決非管理者拍腦袋定的，而是充分聽取了技術專家的意見。

——劉亮明教授，中南大學計算地球科學研究中心